KR101954144B1 - 로봇 청소기와, 이의 제어 방법, 및 이를 포함한 로봇 청소 시스템 - Google Patents

로봇 청소기와, 이의 제어 방법, 및 이를 포함한 로봇 청소 시스템 Download PDF

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Abstract

로봇 청소기와, 이의 제어 방법, 및 이를 포함한 로봇 청소 시스템이 개시된다. 본 발명의 실시 예들은 사용자가 원하는 영역을 로봇 청소기가 직접 주행하도록 함으로써 지정영역을 정밀하게 지정할 수 있고, 지정영역에 대하여 집중 청소, 반복 청소를 수행하도록 한다. 본 발명의 실시 예들은 로봇 청소기가 사용자가 원하는 영역을 지정하여 청소를 수행하도록 함에 있어서, 리모콘 등의 단말 장치에 간단한 구성만을 추가함으로써 추가 비용을 줄이고, 오동작을 방지한다.

Description

로봇 청소기와, 이의 제어 방법, 및 이를 포함한 로봇 청소 시스템{ROBOT CLEANER, CONTROLLING METHOD OF THE SAME, AND ROBOT CLEANING SYSTEM}
본 발명은 사용자가 원하는 영역을 지정하여 청소를 수행하도록 할 수 있는 로봇 청소기에 관한 것이다.
일반적으로 로봇은 산업용으로 개발되어 공장 자동화의 일 부분을 담당하여 왔다. 최근에는 로봇을 응용한 분야가 더욱 확대되어, 의료용 로봇, 우주 항공 로봇 등이 개발되고, 일반 가정에서 사용할 수 있는 가정용 로봇도 만들어지고 있다.
상기 가정용 로봇의 대표적인 예는 로봇 청소기로서, 일정 영역을 스스로 주행하면서 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입하여 청소하는 가전기기의 일종이다. 이러한 로봇 청소기는 일반적으로 충전 가능한 배터리를 구비하고, 주행 중 장애물을 피할 수 있는 장애물 센서를 구비하여 스스로 주행하며 청소할 수 있다. 또, 근래에는 카메라나 각종 센서들을 이용하여 자기 위치인식 및 지도작성 기능을 가진 로봇 청소기들이 개발되고 있다.
일반적으로 로봇 청소기는 넓은 공간을 청소하는 경우에, 청소 시간이 많이 걸리거나, 또는 미청소 영역이 존재하는 등 청소 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 이 경우, 사용자는 일부의 청소 영역을 먼저 청소하고자 하거나, 또는 일부의 청소 영역만을 반복적으로 청소하도록 하여 청소 시간을 줄이고자 할 수 있다.
종래 기술에 따른 로봇 청소기에는, 하기 선행특허문헌 1 및 선행특허문헌 2에 기재된 바와 같이, 사용자가 작업영역의 천정에 설치된 위치인식마크의 아래에 로봇 청소기를 위치시킨 다음 각 방의 식별번호를 기억시키면, 복수 개의 작업영역을 구별하는 기술이 있다. 그러나, 이 경우에는 특정 영역의 위치를 지정하기 위해서는, 천정에 위치인식마크를 사용자가 부착해야 하는 번거로움이 있다. 또, 천정의 장착된 위치인식마크에 먼지 등에 묻어 로봇 청소기의 인식 성능이 떨어질 수 있다.
또, 종래 기술에 따른 로봇 청소기에는, 하기 선행특허문헌 3에 기재된 바와 같이, 리모콘의 레이저 포인트로 특정 영역의 청소를 위해 지정 위치로 광을 발산하고, 발산된 광이 반사되어 오는 값을 이용하여 위치를 추출, 이것을 이용하여 위치를 지정하는 기술이 있다. 그러나, 이 경우에는 리모콘의 레이저 포인트로 광 발산 시 바닥 면에 따라 정확한 위치를 추출하기가 힘들고, 리모콘의 레이저 포인트로 특정 영역 지정 시에 로봇 청소기가 갈 수 없는 곳도 선택될 수 있다.
선행특허문헌 1: 대한민국 특허출원번호 제10-2003-0015438호 선행특허문헌 2: 대한민국 특허출원번호 제10-2004-0035490호 선행특허문헌 3: 대한민국 특허출원번호 제10-2006-0110062호
본 발명의 실시 예들은 선행 기술에 따른 위치인식마크나 리모콘의 레이저 포인트를 이용하지 아니하고 지정영역을 설정하여 청소를 수행할 수 있는 로봇 청소기 및 이의 제어 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
본 발명의 실시 예들은 사용자가 원하는 영역에 대해서만 집중적, 반복적으로 청소를 수행할 있는 로봇 청소기 및 이의 제어 방법, 이를 포함한 로봇 청소 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
일 실시 예에 따른 로봇 청소기는, 로봇 청소기를 이동시키는 구동 유닛과, 지정영역 설정 명령에 따라 상기 구동 유닛을 구동하여 청소영역 내에 지정영역을 설정하는 영역 설정 모듈;을 포함하고, 청소 명령에 따라 상기 지정영역에 대한 청소를 수행하도록 하는 제어 유닛과, 상기 청소 명령에 따라 상기 청소영역 또는 상기 지정영역의 먼지 또는 이물질을 흡입하는 청소 유닛을 포함하여 구성된다.
다른 실시 예에 따른 로봇 청소기는, 로봇 청소기를 이동시키는 구동 유닛과, 지정영역 설정 명령에 따라 상기 구동 유닛을 구동하여 청소영역 내에 지정영역을 설정하는 영역 설정 모듈;을 포함하고, 청소 명령에 따라 상기 지정영역에 대한 청소를 수행하도록 하는 제어 유닛과, 상기 청소 명령에 따라 상기 청소영역 또는 상기 지정영역의 먼지 또는 이물질을 흡입하는 청소 유닛과, 외부 장치로부터 원격 제어 신호를 수신하는 통신 유닛을 포함하여 구성된다. 여기서, 제어 유닛은, 상기 원격 제어 신호로부터 상기 지정영역 설정 명령 및 청소 명령을 포함하는 제어 명령을 추출하는 명령 추출 모듈을 더 포함하여 구성된다.
일 실시 예에 따른 로봇 청소 시스템은, 지정영역 청소 모드를 구비하고, 지정영역 설정 명령을 근거로 청소영역 내에 지정영역을 설정하며, 청소 명령을 근거로 상기 지정영역에 대한 청소를 수행하는 로봇 청소기와, 상기 지정영역 청소 모드에 따른 상기 지정영역 설정 명령 또는 상기 청소 명령을 입력받아 상기 로봇 청소기에 전달하는 단말 장치를 포함하여 구성된다.
상기 단말 장치는, 상기 지정영역 설정 명령 및 청소 명령을 입력받는 입력부와, 상기 로봇 청소기와의 통신 규약에 맞게 상기 지정영역 청소 모드에 따른 원격 제어 신호를 생성하는 제어부와, 상기 원격 제어 신호를 상기 로봇 청소기에 전송하는 통신부를 포함하여 구성된다.
일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법은, 지정영역 설정 명령을 입력받는 단계와, 상기 지정영역 설정 명령에 따라 청소영역을 주행하는 단계와, 상기 청소영역 내에 지정영역을 설정하는 단계와, 청소 명령에 따라 상기 지정영역에 대한 청소를 수행하는 단계를 포함하여 구성된다.
다른 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법은, 외부 장치로부터 원격 제어 신호를 수신하는 단계와, 상기 원격 제어 신호로부터 상기 지정영역 설정 명령 및 청소 명령을 포함하는 제어 명령을 추출하는 단계와, 지정영역 설정 명령을 입력받는 단계와, 상기 지정영역 설정 명령에 따라 청소영역을 주행하는 단계와, 상기 청소영역 내에 지정영역을 설정하는 단계와, 청소 명령에 따라 상기 지정영역에 대한 청소를 수행하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시 예들은 선행 기술에 따른 위치인식마크나 리모콘의 레이저 포인트를 이용하지 아니하고, 사용자가 원하는 영역에 대해서만 집중적, 반복적으로 청소를 수행할 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예들은 부가적인 위치인식마크의 이용이 필요 없게 되어 추가 비용이 줄어들고, 레이저 포인트의 오동작을 방지할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 사용자가 원하는 영역을 로봇 청소기가 직접 주행하도록 함으로써 지정영역을 정밀하게 지정할 수 있고, 지정영역에 대하여 집중 청소, 반복 청소를 수행함으로써 청소 효율 및 사용자의 편의성을 제고한다.
본 발명의 실시 예들은 로봇 청소기가 사용자가 원하는 영역을 지정하여 청소를 수행하도록 함에 있어서, 리모콘 등의 단말 장치에 간단한 구성만을 추가함으로써 추가 비용을 줄이고, 오동작을 방지한다.
도 1은 본 발명의 실시 예들에 따른 로봇 청소기의 외관을 보인 사시도;
도 2 내지 도 4는 본 발명의 실시 예들에 따른 로봇 청소기의 세부 구성을 보인 블록도;
도 5는 일 실시 예에 따른 로봇 청소 시스템의 구성을 개략적으로 보인 도;
도 6은 일 실시 예에 따른 단말 장치의 구성을 개략적으로 보인 블록도;
도 7은 일 실시 예에 따른 단말 장치의 외관의 구성을 보인 도;
도 8a 내지 도 8e는 본 발명의 실시 예들에 따라 지정영역을 설정하는 동작의 일 예를 설명하기 위한 도들;
도 9는 도 8a 내지 도 8e에 있어서의 직사각형의 폐루프 영역을 생성하는 동작을 설명하기 위한 도;
도 10a 내지 도 10e는 본 발명의 실시 예들에 따라 지정영역을 설정하는 동작의 다른 예를 설명하기 위한 도들;
도 11은 도 10a 내지 도 10e에 있어서의 직사각형의 폐루프 영역을 생성하는 동작을 설명하기 위한 도;
도 12 및 도 13은 본 발명의 실시 예들에 따라 지정영역을 설정하는 동작의 또 다른 예를 설명하기 위한 도들; 및
도 14 내지 도 16은 본 발명의 실시 예들에 따른 로봇 청소기의 제어 방법을 개략적으로 보인 흐름도들이다.
도 5를 참조하면, 일 실시 예에 따른 로봇 청소 시스템은, 로봇 청소기(100)와, 단말 장치(200)를 포함하여 구성된다. 로봇 청소기(100)는, 지정영역 청소 모드를 구비하고, 지정영역 설정 명령을 근거로 청소영역 내에 지정영역을 설정하며, 청소 명령을 근거로 상기 지정영역에 대한 청소를 수행한다. 단말 장치(200a, 200b, 200c)는, 상기 지정영역 청소 모드에 따른 상기 지정영역 설정 명령 또는 상기 청소 명령을 입력받아 상기 로봇 청소기에 전달한다.
단말 장치는, 이동 가능 여부에 따라 이동 단말(mobile/portable terminal)과 고정 단말(stationary terminal)로 구분되는데, 이동 단말과 고정 단말 모두를 포함한다. 또, 단말 장치는, 사용자의 직접 이동 가능 여부에 따라 이동(형) 단말(handheld terminal)과 거치형 단말(vehicle mount terminal)로 구분되는데, 역시 이동(형) 단말과 거치형 단말 모두를 포함한다. 예를 들어, 단말 장치는, 휴대폰(Cellphone, PCS phone), 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션(Navigation) 등을 포함한다. 로봇 청소 시스템은, 단말 장치의 종류에 따라 네트워크 방식이 달라질 수 있다. 예를 들어, 로봇 청소 시스템은 휴대폰이나 스마트폰 등의 경우에 3G, CDMA, WCDMA 등의 이동 통신망을 이용할 수 있고, 로봇 청소기와 단말 장치는 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 등과 무선 신호를 송수신한다. 또, 단말 장치(200)는 도 7에 도시한 바와 같이 간단한 형태의 일반적인 리모콘일 수 있다. 상기 리모콘은 일반적으로 적외선 통신을 이용하여 로봇 청소기와 신호를 송수신한다.
도 6을 참조하면, 단말 장치(200)는, 상기 지정영역 설정 명령 및 청소 명령을 입력받는 입력부(210)와, 상기 로봇 청소기와의 통신 규약에 맞게 상기 지정영역 청소 모드에 따른 원격 제어 신호를 생성하는 제어부(220)와, 상기 원격 제어 신호를 상기 로봇 청소기에 전송하는 통신부(230)를 포함하여 구성된다.
도 7을 참조하면, 입력부(210)는, 하나 이상의 버튼을 구비한다. 입력부(210)는, 상기 지정영역 모드의 수행 시작을 입력받는 지정영역 버튼(211)과, 상기 로봇 청소기를 주행시켜 상기 로봇 청소기가 상기 지정영역을 설정하도록 하는 하나 이상의 방향 버튼(213)과, 상기 청소 명령의 수행 시작을 입력받는 시작 버튼(215)을 포함한다. 또, 입력부(210)는, 로봇 청소기가 지정영역을 설정한 후 주행을 정지시키는 정지 버튼(217)을 더 포함할 수 있다. 정지 버튼(217)은 로봇 청소기가 청소를 수행하는 중에 청소를 정지하도록 하는 청소 정지 명령, 청소 종료 명령을 위해서도 사용될 수 있다.
통신부(230)는 제어부(220)가 생성한 원격 제어 신호를 로봇 청소기(100)에 전송하고, 로봇 청소기(100)로부터 영상 정보 또는 청소 지도를 포함하는 하나 이상의 데이터를 수신한다. 여기서, 하나 이상의 데이터는, 영상 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 청소 지도, 청소 영역, 상태 정보 등을 말한다. 제어부(220)는 사용자의 명령에 따른 원격 제어 신호를 생성한다. 여기서, 제어 명령은, 청소 시작 명령 또는 청소 정지 명령을 포함한다. 또, 제어 명령은 지정영역 설정 명령 및 지정영역을 청소하도록 하는 청소 명령을 포함한다.
예를 들어, 사용자가, 도 7에 도시된 지정영역 버튼(211)을 누르면, 제어부(220)는 지정영역 설정 명령을 원격 제어 신호를 변환하고, 통신부(230)는 원격 제어 신호를 로봇 청소기에 전송한다. 지정영역 설정 명령이 입력되면 로봇 청소기는 기존의 맵 정보를 초기화할 수 있다. 사용자가 지정영역 버튼(211)을 누른 후에 방향 버튼(213)을 누르면, 제어부(220)는 계속해서 원격 제어 신호를 생성하여 로봇 청소기에 전송하고, 로봇 청소기는 원격 제어 신호에 따라 청소영역을 주행하면서 지정영역을 설정한다.
단말 장치는 메모리(240)를 더 포함할 수 있다. 메모리(240)는 제어부(220)의 동작을 위한 프로그램을 저장할 수 있다. 또, 메모리(240)는 입/출력되는 데이터들을 저장할 수도 있다. 메모리(240)는 로봇 청소기를 제어하기 위한 원격 제어 신호와 이에 대응하는 제어 명령을 미리 패턴화하여 저장할 수 있다.
디스플레이부(250)는 단말 장치에서 처리되는 정보를 표시한다. 즉, 디스플레이부(250)는 제어 화면을 표시한다. 디스플레이부(250)는 로봇 청소기로부터 수신한 각종 정보나 사용자로부터 입력받은 각종 제어 명령 등을 디스플레이할 수 있다. 디스플레이부(250)는 액정 디스플레이(liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 또, 디스플레이부(250)는 상기 입력부를 구성하는 각종 버튼들을 아이콘화하여 구비할 수 있다.
도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 일 실시 예에 따른 로봇 청소기는, 로봇 청소기를 이동시키는 구동 유닛(110)과, 제어 유닛(120)과, 청소 유닛(130)을 포함하여 구성된다.
로봇 청소기는 하부 양측에 이동 가능하도록 하는 좌, 우측 주 바퀴를 구비한다. 주 바퀴의 양측면에는 사용자의 파지가 용이하도록 손잡이가 설치될 수 있다. 구동 유닛(110)은 상기 바퀴들을 회전시키는 소정의 휠 모터(Wheel Motor)를 구비하여, 상기 휠 모터를 구동함으로써 로봇 청소기를 이동시킨다. 휠 모터는 각각 주바퀴에 연결되어 주바퀴가 회전하도록 하고, 휠 모터는 서로 독립적으로 작동하며 양방향으로 회전이 가능하다. 또, 로봇 청소기는 배면에 하나 이상의 보조 바퀴를 구비하여 본체를 지지하고, 본체의 하면과 바닥면(피청소면) 사이의 마찰을 최소화하고 로봇 청소기의 이동이 원활하도록 한다.
청소 유닛(130)은, 청소 명령에 따라 청소영역 또는 지정영역의 먼지 또는 이물질을 흡입한다. 청소 유닛(130)은, 집진된 먼지가 저장되는 먼지통과, 청소 영역의 먼지를 흡입하는 동력을 제공하는 흡입팬과, 상기 흡입팬을 회전시켜 공기를 흡입하는 흡입 모터로 구성되어, 주변의 먼지 또는 이물질을 흡입한다. 도 1을 참조하면, 청소 유닛(130)은 로봇 청소기 본체의 하부에 회전 가능하게 장착되는 회전솔(131)과, 본체의 수직 방향의 회전축을 중심으로 회전하면서 벽면 등 청소 영역의 모서리나 구석 등을 청소하는 사이드 브러쉬를 더 포함하여 구성된다. 회전솔(131)은 로봇 청소기 본체의 좌우 방향의 축을 중심으로 회전하면서 바닥이나 카페트 등의 먼지를 공기 중으로 부유시킨다. 회전솔(131)의 외주면에는 나선 방향으로 다수개의 블레이드가 구비된다. 나선형의 블레이드 사이에는 브러쉬가 구비될 수 있다.
제어 유닛(120)은, 지정영역 설정 명령에 따라 구동 유닛(110)을 구동하여 청소영역 내에 지정영역을 설정하는 영역 설정 모듈(121)을 포함한다. 사용자가 로봇 청소기에 지정영역을 설정하는 지정영역 설정 명령을 입력하면, 제어 유닛은 지정영역 설정 명령에 따라 청소영역 내에서 주행하여 지정영역을 설정한다. 여기서, 지정영역 설정 명령에는, 지정영역 설정 시작 명령, 지정영역 설정 완료 명령, 지정영역 설정을 위한 주행 명령 등을 포함한다.
또, 제어 유닛(120)은, 청소 명령에 따라 지정영역에 대한 청소를 수행하도록 한다. 즉, 제어 유닛은 청소 명령이 입력되면 흡입팬, 흡입 모터 등의 청소 유닛을 이용하여 청소영역, 지정영역에 대한 청소를 수행한다. 여기서, 청소 명령에는, 청소 시작 명령, 청소 정지 명령 등을 포함한다. 또, 청소 명령은, 청소 방식, 청소 회수, 반복 청소 여부, 및 청소 시작 시각 중 하나 이상의 정보를 포함한다.
또, 로봇 청소기는 영상 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 청소 지도, 청소 영역 중 하나 이상의 정보를 저장하는 저장 유닛(140)을 더 포함하여 구성된다. 저장 유닛(140)은 로봇 청소기를 제어(구동)하는 제어 프로그램 및 그에 따른 데이터를 저장한다. 또, 저장 유닛(140)은 청소 방식, 주행 방식을 저장할 수 있다. 저장 유닛(140)은 비휘발성 메모리를 주로 사용한다. 여기서, 비휘발성 메모리(Non-Volatile Memory, NVM, NVRAM)는 전원이 공급되지 않아도 저장된 정보를 계속 유지하는 저장 장치이다. 비휘발성 메모리는 롬(ROM), 플래시 메모리(Flash Memory), 마그네틱 컴퓨터 기억 장치(예를 들어, 하드 디스크, 디스켓 드라이브, 마그네틱 테이프), 광디스크 드라이브, 마그네틱 RAM, PRAM 등을 포함한다.
도 1 및 도 3을 함께 참조하면, 다른 실시 예에 따른 로봇 청소기는, 로봇 청소기를 이동시키는 구동 유닛(110)과, 지정영역 설정 명령에 따라 상기 구동 유닛을 구동하여 청소영역 내에 지정영역을 설정하는 영역 설정 모듈(121)을 포함하고, 청소 명령에 따라 상기 지정영역에 대한 청소를 수행하도록 하는 제어 유닛(120)과, 상기 청소 명령에 따라 상기 청소영역 또는 상기 지정영역의 먼지 또는 이물질을 흡입하는 청소 유닛(130)과, 외부 장치로부터 원격 제어 신호를 수신하는 통신 유닛(140)을 포함하여 구성된다. 구동 유닛(110), 청소 유닛(130), 및 저장 유닛(140)에 대한 설명은 일 실시 예에서의 설명에 갈음한다.
통신 유닛(150)은, 외부의 단말 장치로부터 원격 제어 신호를 수신하고, 원격 제어 신호에 대한 응답 신호, 하나 이상의 데이터를 전송한다. 제어 유닛(120)은, 원격 제어 신호에 따라 로봇 청소기를 제어하고, 제어 결과에 따른 응답 신호를 생성한다. 제어 유닛(120)은, 원격 제어 신호로부터 지정영역 설정 명령 및 청소 명령을 포함하는 제어 명령을 추출하는 명령 추출 모듈(123)을 더 포함하여 구성된다.
통신 유닛(150)은 단말 장치와 유선, 무선, 위성 통신 방식들 중 하나, 즉 현재 이용 가능한 통신 방식들 중 하나의 통신 방식으로 연결되어 신호와 데이터를 송수신한다. 통신 유닛(150)은 단말 장치로부터 원격 제어 신호를 수신한다. 통신 유닛(150)은 로봇 청소기의 상태 정보, 장애물 정보, 위치 정보, 영상 정보, 청소 지도 등을 전송한다. 또, 통신 유닛(150)은 라디오 주파수(RF) 통신, 블루투스(Bluetooth), 적외선 통신(IrDA), 무선 랜(LAN), 지그비(Zigbee) 등 근거리 무선 통신 방식 중 하나의 통신 방식으로 단말 장치와 통신을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말 장치가 스마트폰인 경우에 스마트폰이 가용한 통신 방식에 따라 로봇 청소기는 통신 유닛을 구비할 수 있다. 또, 통신 유닛(150)은 단말 장치(200)로부터 로봇 청소기의 청소 예약 정보를 수신한다. 이때, 제어 유닛(120)은 청소 예약 정보를 이용하여 청소를 수행한다.
로봇 청소 시스템이 도 7에 도시한 바와 같은 형태의 단말 장치를 구비한 경우, 통신 유닛은 단말 장치와 적외선 통신 등의 통신 방식으로 신호, 데이터를 송수신한다. 사용자가 지정영역 버튼(211)을 누르면, 단말 장치는 지정영역 설정 명령에 따른 원격 제어 신호를 생성하여 전송하고, 통신 유닛은 원격 제어 신호를 수신하여 제어 유닛에 전달한다. 명령 추출 모듈(123)은 원격 제어 신호로부터 지정영역 설정 명령을 추출한다. 이때, 제어 유닛(120)은 저장 유닛(140)을 리셋하여 청소 방식, 청소영역에 대한 정보를 삭제할 수 있다. 이 경우에도, 저장 유닛(140)은 지정영역 설정 명령 수행 전의 정보들을 백업할 수 있다.
영역 설정 모듈(121)은, 지정영역 설정 명령에 따른 주행 경로를 근거로 지정영역을 설정한다. 예를 들어, 사용자가 도 7에 도시한 바와 같은 단말 장치의 지정영역 버튼(211)을 누르면, 단말 장치는 지정영역 설정 명령을 로봇 청소기에 전달한다. 제어 유닛은 지정영역 설정 명령에 따라 현재 수행중인 명령을 중단한다. 그런 다음, 사용자가 방향 버튼(213)을 누르면, 제어 유닛은 구동 유닛을 구동하여 로봇 청소기를 주행시키고, 주행 경로를 생성한다. 이하, 도 8a 내지 도 13의 예들을 참조하여 로봇 청소기가 지정영역을 설정하고 청소를 수행하는 동작을 설명한다.
도 8a 내지 도 8e, 및 도 9는 지정영역 설정의 일 예로서, 로봇 청소기의 주행 경로가 폐루프를 형성한 경우이다. 사용자가 방향 버튼을 눌러 로봇 청소기를 수동 주행하면, 도 8a에 도시한 바와 같이, 로봇 청소기는 주행 경로를 설정한다. 도 8b에 도시한 같이, 영역 설정 모듈(121)은 사용자의 지정영역 설정 명령에 따른 주행 경로를 근사화한다. 도 8c에 도시한 같이, 영역 설정 모듈(121)은, 주행 경로의 세로 방향 및 가로 방향으로의 최대값과 최소값을 이용하여 직사각형 형태의 지정영역을 설정할 수 있다. 그런 다음, 제어 유닛은 지정영역에 대한 청소를 수행한다. 즉, 사용자가 지정영역 설정 후에 도 7에 도시한 바와 같은 단말 장치의 시작 버튼(215)을 누르면, 제어 유닛은 설정된 지정영역에 대하여 도 8d 및 도 8e에 도시한 바와 같이 청소를 수행한다. 로봇 청소기의 이동 폭은 로봇 청소기 지름의 반인 것이 좋다. 여기서, 도 8d 및 도 8e는 청소 방식의 일 예를 보인 것으로서, 상기 로봇 청소기는 지그재그 방식뿐만 아니라 랜덤 방식, 스파이럴 방식 등의 청소 방식을 사용할 수 있다. 또, 지그재그 방식의 경우에도, 도 8d와 같이 폐루프 영역의 가로 방향, 즉 장축으로 먼저 지그재그 청소한 후 도 8e에 도시한 바와 같이 세로 방향, 즉 단축으로 지그재그 청소를 수행할 수 있으나, 다른 방식으로 청소를 수행할 수도 있다.
도 9는 지정영역을 사각형화하는 방법의 일 예를 보인 도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 영역 설정 모듈(121)은, 주행 경로의 X축의 최소(X_LEFT), 최대(X_RIGHT), Y축의 최소(Y_BOTTOM), 최대(Y_TOP)를 추출하여 사각형 모양의 지정영역을 설정한다.
도 10a 내지 도 10e, 및 도 11은 지정영역 설정의 다른 예로서, 로봇 청소기의 주행 경로가 폐루프를 형성하지 아니하는 경우이다. 사용자가 방향 버튼을 눌러 로봇 청소기를 수동 주행하면, 도 10a에 도시한 바와 같이, 로봇 청소기는 주행 경로를 설정한다. 도 10b에 도시한 같이, 영역 설정 모듈(121)은 사용자의 지정영역 설정 명령에 따른 주행 경로를 근사화한다. 도 10c에 도시한 같이, 영역 설정 모듈(121)은, 주행 경로의 세로 방향 및 가로 방향으로의 최대값과 최소값을 이용하여 직사각형 형태의 지정영역을 설정할 수 있다. 그런 다음, 제어 유닛은 지정영역에 대한 청소를 수행한다. 즉, 사용자가 지정영역 설정 후에 도 7에 도시한 바와 같은 단말 장치의 시작 버튼(215)을 누르면, 제어 유닛은 설정된 지정영역에 대하여 도 10d 및 도 10e에 도시한 바와 같이 청소를 수행한다.
도 11은 지정영역을 사각형화하는 방법의 다른 예를 보인 도이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 영역 설정 모듈(121)은, 주행 경로의 X축의 최소(X_LEFT), 최대(X_RIGHT), Y축의 최소(Y_BOTTOM), 최대(Y_TOP)를 추출하여 사각형 모양의 지정영역을 설정한다. 도 11에서, X_LEFT는 X1, X_RIGHT는 X3, Y_BOTTOM은 Y1, Y_TOP은 Y2가 된다.
도 12는 지정영역 설정의 다른 예로서, 사각형화하지 아니하고 근사화하여 지정영역을 설정하는 예이다. 즉, 영역 설정 모듈(121)은 시작 위치(X0, Y0)를 시작으로 종료 위치(Xn, Yn)까지 위치를 이용하여 다각형의 지정영역을 저장한다. 영역 설정 모듈(121)은 폐루프 영역을 X축 및 Y축 방향으로 임의의 값, 예를 들어 10cm,으로 이동시켜 위치를 저장함으로써 지정영역을 설정한다. 여기서, 영역 설정 모듈(121)은 X축 방향으로의 길이의 최대와 Y축 방향으로의 길이의 최대를 비교하여 장축 및 단축을 계산한다.
도 13을 참조하면, 사용자의 지정영역 설정 명령에 따라 주행한 주행 경로가 폐루프를 형성하지 아니한 경우에, 도 11과 달리, 영역 설정 모듈(121)은, 간단하게 시작 위치와 종료 위치를 서로 연결하여 지정영역을 설정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 로봇 청소기는, 주변을 촬영하여 영상 정보를 검출하는 영상 검출 유닛(161)을 더 포함할 수 있다. 영상 검출 유닛(161)은 상방이나 전방을 향하도록 설치되는 상부 카메라 센서를 구비할 수 있다. 영상 검출 유닛(161)이 복수의 상부 카메라 센서를 구비하는 경우, 카메라 센서들은 일정 거리 또는 일정 각도로 로봇 청소기의 상부나 옆면에 형성될 수 있다. 영상 검출 유닛(161)은 카메라에 연결되어 피사체의 초점을 맞추는 렌즈와, 카메라를 조절하는 조절부와, 상기 렌즈를 조절하는 렌즈 조절부를 더 포함할 수 있다. 상기 렌즈는 소정의 위치에서도 주변의 모든 영역, 예를 들어 천장의 모든 영역이 촬영될 수 있도록 화각이 넓은 렌즈를 사용한다. 제어 유닛(120)은 영상 정보를 이용하여 위치를 인식하는 위치 인식 모듈(125)을 더 포함할 수 있다. 위치 인식 모듈(125)은, 영상 검출 유닛(161)이 촬영한 영상 정보로부터 특징점을 추출하고, 특징점을 이용하여 로봇 청소기의 위치를 인식할 수 있다. 또, 제어 유닛(120)은, 영상 정보를 이용하고, 위치 인식 모듈(125)이 인식한 상기 위치를 근거로 상기 청소영역에 대한 지도를 생성하는 지도 생성 모듈(127)을 더 포함할 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 상기 로봇 청소기는, 하나 이상의 센서를 구비하고, 상기 센서의 감지 신호를 이용하여 상기 청소영역의 장애물을 검출하여 장애물 정보를 출력하는 장애물 검출 유닛(163)을 더 포함하여 구성된다. 위치 인식 모듈(125)은, 영상 정보 대신 장애물 정보를 이용하거나, 또는 상기 영상 정보 및 장애물 정보를 이용하여 위치를 인식한다. 지도 생성 모듈(127)은, 상기 영상 정보 대신 상기 장애물 정보를 이용하거나, 또는 영상 정보 및 장애물 정보를 이용하고 위치 인식 모듈(125)이 인식한 위치를 근거로 청소영역에 대한 지도를 생성할 수 있다.
장애물 검출 유닛(163)은 로봇 청소기의 전방, 도 1에 도시한 바와 같이, 외주면에 일정 간격으로 설치되는 제1 센서(163a)를 포함한다. 또, 장애물 검출 유닛(163)은 본체의 외측으로 돌출되는 면을 갖도록 설치되는 제2 센서를 포함할 수 있다. 제1 센서와 제2 센서의 위치와 종류는 로봇 청소기의 기종에 따라 달라질 수 있고, 장애물 검출 유닛은 더 다양한 센서를 포함할 수 있다. 제1 센서(163a)는 로봇 청소기의 이동 방향에 존재하는 물체, 특히 장애물을 감지하여 검출 정보를 제어 유닛(120)에 전달한다. 즉, 제1 센서는, 로봇 청소기의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어 유닛에 전달한다. 제1 센서는, 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, 지자기 센서 등일 수 있다. 제2 센서는 전방이나 측면에 존재하는 장애물을 감지하여 장애물 정보를 제어 유닛에 전달한다. 즉, 제2 센서는 로봇 청소기의 이동 경로 상에 존재하는 돌출물, 집안의 집기, 가구, 벽면, 벽 모서리 등을 감지하여 그 정보를 제어 유닛에 전달한다. 제2 센서는 적외선 센서, 초음파 센서, RF 센서, PSD(Position Sensitive Device) 센서 등일 수 있다.
장애물 검출 유닛(163)은 본체의 하면(저면)에 설치되고, 바닥면의 장애물, 예를 들어 낭떠러지를 감지하는 낭떠러지 센서를 더 포함할 수 있다. 낭떠러지 센서는 바닥면의 반사율, 색의 차이에 상관없이 안정적인 측정값을 얻을 수 있도록 구성되고, PSD 센서와 같이 적외선 모듈의 형태일 수 있다.
또, 장애물 검출 유닛(163)은 충전 스테이션이 발신하는 안내 신호를 수신하는 충전 신호 센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 로봇 청소기는 충전 신호 센서를 이용하여 충전 스테이션이 발생하는 안내 신호를 수신하여 충전 스테이션의 위치 및 방향을 확인한다. 충전 스테이션은 로봇 청소기가 복귀 가능하도록 방향 및 거리를 지시하는 안내 신호를 발신한다. 로봇 청소기는 충전 스테이션으로부터 발신되는 신호를 수신하여 현재의 위치를 판단하고 이동 방향을 설정하여 충전 스테이션으로 복귀한다. 충전 신호 센서는, 적외선 센서(Infrared Ray Sensor), 초음파 센서(Ultra Sonic Sensor), RF 센서(Radio Frequency Sensor) 등일 수 있는데, 일반적으로 적외선 센서가 이용된다.
상기 로봇 청소기는, 좌, 우측의 주 바퀴(111)에 연결되어 주바퀴의 회전수를 감지하는 휠 센서(Wheel Sensor, 165)를 더 포함할 수 있다. 휠 센서(165)는 로터리 엔코더(Rotary Encoder)를 주로 사용하고, 로봇 청소기가 청소나 주행할 때 좌측과 우측의 주 바퀴의 회전수를 감지하여 출력한다. 제어 유닛(120)은 회전수를 이용하여 좌, 우측 바퀴의 회전 속도를 연산할 수 있다.
상기 로봇 청소기는 직접 제어 명령을 입력받는 입력 유닛(170)을 더 포함할 수 있다. 사용자 등은 입력 유닛을 통해 저장 유닛(140)에 저장된 정보들 중 하나 이상의 정보를 출력하도록 하는 명령을 입력할 수 있다. 입력 유닛(170)은 하나 이상의 버튼으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 입력 유닛(170)은, 확인버튼, 설정버튼을 포함할 수 있다. 확인버튼은 장애물 정보, 위치 정보, 영상 정보, 청소 영역이나 청소 지도를 확인하는 명령을 입력한다. 설정버튼은 상기 정보들을 설정하는 명령을 입력한다. 입력 유닛은 상기 정보들을 재설정하는 명령을 입력하는 재설정버튼, 삭제버튼, 청소시작버튼, 정지버튼 등을 구비할 수 있다. 다른 예로, 입력 유닛(170)은 예약 정보를 설정하거나 삭제하기 위한 버튼을 구비할 수 있다. 또, 입력 유닛(170)은 청소 모드를 설정하거나 변경하는 버튼을 더 구비할 수 있다. 또, 입력 유닛(170)은 충전 스테이션으로 복귀하도록 하는 명령을 입력받는 버튼을 더 구비할 수 있다. 입력 유닛(170)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 하드 키나 소프트 키, 터치패드 등으로 로봇 청소기의 상부에 설치될 수 있다. 또, 입력 유닛(170)은 출력 유닛과 함께 터치 스크린의 형태를 가질 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 로봇 청소기는 출력 유닛(180)을 더 포함할 수 있다. 출력 유닛(180)은, 도 1에 도시한 바와 같이, 로봇 청소기의 상부에 구비된다. 물론 설치 위치나 설치 형태는 달라질 수 있다. 예를 들어, 출력 유닛(180)은, 예약 정보, 배터리 상태, 집중 청소, 공간 확장, 지그재그 운전 등의 청소 방식 또는 주행 방식, 지정영역 청소 등을 화면에 표시한다. 출력 유닛(180)은 로봇 청소기를 구성하는 각 유닛들의 현재 상태와, 현재 청소 상태를 출력할 수 있다. 또, 출력 유닛(180)은 장애물 정보, 위치 정보, 영상 정보, 내부 지도, 청소영역, 청소 지도, 지정영역 등을 화면에 디스플레이할 수 있다. 출력 유닛(180)은 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel), 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode; OLED) 중 어느 하나의 소자로 형성될 수 있다.
도 4를 다시 참조하면, 로봇 청소기는 전원 유닛(190)을 더 포함할 수 있다. 전원 유닛(190)은, 충전 가능한 배터리를 구비하여 로봇 청소기 내로 전원을 공급한다. 전원 유닛은 각 유닛들에 구동 전원과, 로봇 청소기가 주행하거나 청소를 수행하는데 따른 동작 전원을 공급하며, 전원 잔량이 부족하면 충전 스테이션으로 이동하여 충전 전류를 공급받아 충전된다. 로봇 청소기는, 배터리의 충전 상태를 감지하고, 감지 결과를 제어 유닛(120)에 전송하는 배터리 감지 유닛(미도시)을 더 포함한다. 배터리는 배터리 감지 유닛과 연결되어 배터리 잔량 및 충전 상태가 제어 유닛(120)에 전달된다. 배터리 잔량은 출력 유닛의 화면에 표시될 수 있다.
도 14를 참조하면, 일 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법은, 지정영역 설정 명령을 입력받는 단계(S100)와, 상기 지정영역 설정 명령에 따라 청소영역을 주행하는 단계(S200)와, 상기 청소영역 내에 지정영역을 설정하는 단계(S300)와, 청소 명령에 따라 상기 지정영역에 대한 청소를 수행하는 단계(S400)를 포함하여 구성된다. 이하, 장치의 구성은 도 1 내지 도 7을 참조한다.
로봇 청소기는 입력 유닛이나, 외부의 단말 장치로부터 지정영역 설정 명령을 입력받는다(S100). 로봇 청소기는 지정영역 설정 명령에 따라 구동 유닛을 구동하여 청소영역 내에 지정영역을 설정한다(S300). 즉, 사용자가 로봇 청소기에 지정영역을 설정하는 지정영역 설정 명령을 입력하면(S100), 로봇 청소기는 지정영역 설정 명령에 따라 청소영역 내에서 주행하고(S200) 주행 경로를 근거로 지정영역을 설정한다(S300). 여기서, 지정영역 설정 명령에는, 지정영역 설정 시작 명령, 지정영역 설정 완료 명령, 지정영역 설정을 위한 주행 명령 등을 포함한다.
또, 로봇 청소기는, 청소 명령에 따라 지정영역에 대한 청소를 수행한다(S400). 즉, 제어 유닛은 청소 명령이 입력되면 흡입팬, 흡입 모터 등의 청소 유닛을 이용하여 청소영역, 지정영역에 대한 청소를 수행한다. 여기서, 청소 명령에는, 청소 시작 명령, 청소 정지 명령 등을 포함한다. 또, 청소 명령은, 청소 방식, 청소 회수, 반복 청소 여부, 및 청소 시작 시각 중 하나 이상의 정보를 포함한다.
도 15를 참조하면, 다른 실시 예에 따른 로봇 청소기의 제어 방법은, 외부 장치로부터 원격 제어 신호를 수신하는 단계(S110)와, 상기 원격 제어 신호로부터 상기 지정영역 설정 명령 및 청소 명령을 포함하는 제어 명령을 추출하는 단계(S120)와, 지정영역 설정 명령을 입력받는 단계(S130)와, 상기 지정영역 설정 명령에 따라 청소영역을 주행하는 단계(S200)와, 상기 청소영역 내에 지정영역을 설정하는 단계(S300)와, 청소 명령에 따라 상기 지정영역에 대한 청소를 수행하는 단계(S400)를 포함하여 구성된다. 이하, 장치의 구성은 도 3 내지 도 7을 참조한다.
로봇 청소기는 외부의 단말 장치로부터 원격 제어 신호를 수신하고(S110), 원격 제어 신호에 대한 응답 신호, 하나 이상의 데이터를 전송한다. 예를 들어, 사용자가 지정영역 버튼을 눌러 지정영역 청소를 수행하고자 하는 경우에, 단말 장치는 지정영역 설정 명령에 따른 원격 제어 신호를 생성하여 전송하고, 로봇 청소기는 통신 유닛을 이용하여 원격 제어 신호를 수신한다(S110). 그런 다음, 로봇 청소기는, 원격 제어 신호로부터 지정영역 설정 명령을 추출한다(S120). 이때, 로봇 청소기는 내장된 메모리를 리셋하여 청소 방식, 청소영역에 대한 정보를 삭제할 수 있다. 물론, 로봇 청소기는, 지정영역 설정 명령 수행 전의 정보들을 백업할 수 있다.
로봇 청소기는, 추출한 제어 명령이 지정영역 설정 명령이면, 지정영역 설정 명령에 따라 청소영역을 주행하고(S200), 주행 경로를 근거로 지정영역을 설정한다(S300). 예를 들어, 사용자가 도 7에 도시한 바와 같은 단말 장치의 지정영역 버튼을 누르면, 단말 장치는 지정영역 설정 명령을 원격 제어 신호로 만들어 로봇 청소기에 전달한다. 로봇 청소기는 지정영역 설정 명령에 따라 현재 수행중인 명령을 중단한다. 그런 다음, 사용자가 방향 버튼을 누르면, 로봇 청소기는 구동 유닛을 이용하여 주행하고, 주행 경로를 생성한다(S200). 이하, 도 8a 내지 도 13의 예들을 참조하여 로봇 청소기가 지정영역을 설정하고 청소를 수행하는 동작을 설명한다.
도 8a 내지 도 8e, 및 도 9는 지정영역 설정의 일 예로서, 로봇 청소기의 주행 경로가 폐루프를 형성한 경우이다. 사용자가 방향 버튼을 눌러 로봇 청소기를 수동 주행하면, 도 8a에 도시한 바와 같이, 로봇 청소기는 주행 경로를 설정한다(S200). 도 8b에 도시한 같이, 로봇 청소기는 사용자의 지정영역 설정 명령에 따른 주행 경로를 근사화한다. 도 8c에 도시한 같이, 로봇 청소기는 주행 경로의 세로 방향 및 가로 방향으로의 최대값과 최소값을 이용하여 직사각형 형태의 지정영역을 설정할 수 있다(S300). 그런 다음, 로봇 청소기는 지정영역에 대한 청소를 수행한다(S400). 즉, 사용자가 지정영역 설정 후에, 도 7에 도시한 바와 같은 단말 장치의 시작 버튼을 누르면, 단말 장치는 청소 시작 명령에 따른 원격 제어 신호를 로봇 청소기에 전송한다(S110). 원격 제어 신호가 청소 시작 명령이면(S140의 예), 로봇 청소기는 설정된 지정영역에 대하여 도 8d 및 도 8e에 도시한 바와 같이 청소를 수행한다(S400). 로봇 청소기의 이동 폭은 로봇 청소기 지름의 반인 것이 좋다. 여기서, 도 8d 및 도 8e는 청소 방식의 일 예를 보인 것으로서, 상기 로봇 청소기는 지그재그 방식뿐만 아니라 랜덤 방식, 스파이럴 방식 등의 청소 방식을 사용할 수 있다. 또, 지그재그 방식의 경우에도, 도 8d와 같이 폐루프 영역의 가로 방향, 즉 장축으로 먼저 지그재그 청소한 후 도 8e에 도시한 바와 같이 세로 방향, 즉 단축으로 지그재그 청소를 수행할 수 있으나, 다른 방식으로 청소를 수행할 수도 있다. 로봇 청소기는 추출한 제어 명령이 반복 명령인 경우, 예를 들어 단말 장치에 반복 버튼이 눌러져 있는 경우에(S150의 예), 지정영역에 대하여 반복적으로 청소를 수행할 수 있다. 또, 제어 명령이 청소 종료 명령이면(S160), 로봇 청소기는 지정영역에 대한 청소를 바로 중단할 수 있다.
도 9는 지정영역을 사각형화하는 방법의 일 예를 보인 도이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 로봇 청소기는, 주행 경로의 X축의 최소(X_LEFT), 최대(X_RIGHT), Y축의 최소(Y_BOTTOM), 최대(Y_TOP)를 추출하여 사각형 모양의 지정영역을 설정한다.
도 10a 내지 도 10e, 및 도 11은 지정영역 설정의 다른 예로서, 로봇 청소기의 주행 경로가 폐루프를 형성하지 아니하는 경우이다. 사용자가 방향 버튼을 눌러 로봇 청소기를 수동 주행하면(S200), 도 10a에 도시한 바와 같이, 로봇 청소기는 주행 경로를 설정한다(S300). 도 10b에 도시한 같이, 로봇 청소기는 사용자의 지정영역 설정 명령에 따른 주행 경로를 근사화한다. 도 10c에 도시한 같이, 로봇 청소기는 주행 경로의 세로 방향 및 가로 방향으로의 최대값과 최소값을 이용하여 직사각형 형태의 지정영역을 설정할 수 있다. 그런 다음, 로봇 청소기는 지정영역에 대한 청소를 수행한다(S400). 즉, 사용자가 지정영역 설정 후에, 도 7에 도시한 바와 같은 단말 장치의 시작 버튼을 누르면, 로봇 청소기는 설정된 지정영역에 대하여 도 10d 및 도 10e에 도시한 바와 같이 청소를 수행한다(S400).
도 11은 지정영역을 사각형화하는 방법의 다른 예를 보인 도이다. 도 11에 도시한 바와 같이, 로봇 청소기는, 주행 경로의 X축의 최소(X_LEFT), 최대(X_RIGHT), Y축의 최소(Y_BOTTOM), 최대(Y_TOP)를 추출하여 사각형 모양의 지정영역을 설정한다. 도 11에서, X_LEFT는 X1, X_RIGHT는 X3, Y_BOTTOM은 Y1, Y_TOP은 Y2가 된다.
도 12는 지정영역 설정의 다른 예로서, 사각형화하지 아니하고 근사화하여 지정영역을 설정하는 예이다. 즉, 로봇 청소기는, 시작 위치(X0, Y0)를 시작으로 종료 위치(Xn, Yn)까지 위치를 이용하여 다각형의 지정영역을 저장한다. 로봇 청소기는, 폐루프 영역을 X축 및 Y축 방향으로 임의의 값, 예를 들어 10cm,으로 이동시켜 위치를 저장함으로써 지정영역을 설정한다. 여기서, 로봇 청소기는 X축 방향으로의 길이의 최대와 Y축 방향으로의 길이의 최대를 비교하여 장축 및 단축을 계산한다.
도 13을 참조하면, 사용자의 지정영역 설정 명령에 따라 주행한 주행 경로가 폐루프를 형성하지 아니한 경우에, 도 11과 달리, 로봇 청소기는, 간단하게 시작 위치와 종료 위치를 서로 연결하여 지정영역을 설정할 수 있다.
도 16을 참조하면, 로봇 청소기는, 영상 검출 유닛을 이용하여 주변을 촬영하여 영상 정보를 검출할 수 있다(S10). 로봇 청소기는, 영상 정보를 이용하여 위치를 인식할 수 있다(S30). 로봇 청소기는, 영상 정보로부터 특징점을 추출하고, 특징점을 이용하여 자기 위치를 인식할 수 있다. 또, 로봇 청소기는, 영상 정보 및 위치 정보를 근거로 청소영역에 대한 지도를 생성할 수 있다(S40). 상기 지정영역은 청소영역에 대한 지도상에 표시될 수 있다.
도 16을 참조하면, 로봇 청소기는, 장애물 검출 유닛의 감지 신호를 이용하여 청소영역의 장애물을 검출할 수 있다(S20). 로봇 청소기는 영상 정보 대신 장애물 정보를 이용하거나, 또는 상기 영상 정보 및 장애물 정보를 이용하여 위치를 인식한다(S30). 로봇 청소기는 상기 영상 정보 대신 상기 장애물 정보를 이용하거나, 또는 영상 정보 및 장애물 정보를 이용하고 인식한 위치를 근거로 청소영역에 대한 지도를 생성할 수 있다(S40).
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 로봇 청소기와, 이의 제어 방법, 및 이를 포함한 로봇 청소 시스템은 사용자가 원하는 영역을 로봇 청소기가 직접 주행하도록 함으로써 지정영역을 정밀하게 지정할 수 있고, 지정영역에 대하여 집중 청소, 반복 청소를 수행하도록 한다. 본 발명의 실시 예들은 로봇 청소기가 사용자가 원하는 영역을 지정하여 청소를 수행하도록 함에 있어서, 리모콘 등의 단말 장치에 간단한 구성만을 추가함으로써 추가 비용을 줄이고, 오동작을 방지한다.
100: 로봇 청소기 200, 200a, 200b, 200c: 단말 장치
110: 구동 유닛 120: 제어 유닛
130: 청소 유닛 140: 저장 유닛
150: 통신 유닛 210: 입력부
220: 제어부 230: 통신부
240: 메모리 250: 디스플레이부

Claims (20)

  1. 로봇 청소기를 이동시키는 구동 유닛;
    사용자가 단말 장치를 통해 입력하는 지정영역 설정 명령과 수동 주행 명령에 따라 상기 구동 유닛을 구동하여, 청소영역 내에서 수동 주행한 경로를 근거로 지정영역을 설정하는 영역 설정 모듈;을 포함하고, 청소 명령에 따라 상기 지정영역에 대한 청소를 수행하도록 하는 제어 유닛; 및
    상기 청소 명령에 따라 상기 청소영역 또는 상기 지정영역의 먼지 또는 이물질을 흡입하는 청소 유닛;을 포함하는 로봇 청소기.
  2. 제1 항에 있어서,
    외부 장치로부터 원격 제어 신호를 수신하는 통신 유닛;을 더 포함하고,
    상기 제어 유닛은,
    상기 원격 제어 신호로부터 상기 지정영역 설정 명령 및 청소 명령을 포함하는 제어 명령을 추출하는 명령 추출 모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  3. 제2 항에 있어서,
    주변을 촬영하여 영상 정보를 검출하는 영상 검출 유닛; 및
    하나 이상의 센서를 구비하고, 상기 센서의 감지 신호를 이용하여 상기 청소영역의 장애물을 검출하여 장애물 정보를 출력하는 장애물 검출 유닛;을 더 포함하는 로봇 청소기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은,
    상기 영상 정보 또는 상기 장애물 정보, 또는 상기 영상 정보 및 장애물 정보를 이용하여 위치를 인식하는 위치 인식 모듈; 및
    상기 영상 정보 또는 상기 장애물 정보, 또는 상기 영상 정보 및 장애물 정보를 이용하고 상기 위치 인식 모듈이 인식한 상기 위치를 근거로 상기 청소영역에 대한 지도를 생성하는 지도 생성 모듈;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  5. 삭제
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 영역 설정 모듈은,
    상기 수동 주행 경로의 세로 방향 및 가로 방향으로의 최대값과 최소값을 이용하여 직사각형 형태의 상기 지정영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 영역 설정 모듈은,
    상기 지정영역 설정 명령 시의 시작 위치와 종료 위치를 서로 연결하여 상기 지정영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 영역 설정 모듈은,
    상기 수동 주행 경로를 근사화하여 상기 지정영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  9. 제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 청소 명령은, 청소 방식, 청소 회수, 반복 청소 여부, 및 청소 시작 시각 중 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기.
  10. 지정영역 설정 명령과 수동 주행 명령에 따라 수동 주행한 경로를 근거로 청소영역 내에서 지정영역을 설정하며, 청소 명령을 근거로 상기 지정영역에 대한 청소를 수행하는 지정영역 청소 모드를 구비하는 로봇 청소기; 및
    사용자로부터, 상기 지정영역 청소 모드 수행을 위해, 상기 지정영역 설정 명령, 상기 수동 주행 명령 그리고 상기 청소 명령을 입력받아 상기 로봇 청소기에 전달하는 단말 장치;를 포함하는 로봇 청소 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 단말 장치는,
    상기 지정영역 설정 명령, 수동 주행 명령 및 청소 명령을 입력받는 입력부;
    상기 로봇 청소기와의 통신 규약에 맞게 상기 지정영역 청소 모드에 따른 원격 제어 신호를 생성하는 제어부; 및
    상기 원격 제어 신호를 상기 로봇 청소기에 전송하는 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소 시스템.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 입력부는,
    상기 지정영역 청소 모드의 수행 시작을 입력받는 지정영역 버튼;
    상기 로봇 청소기를 주행시켜 상기 로봇 청소기가 상기 지정영역을 설정하도록 하는 하나 이상의 방향 버튼; 및
    상기 청소 명령의 수행 시작을 입력받는 시작 버튼;을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소 시스템.
  13. 지정영역 설정 명령과 수동 주행 명령을 입력받는 단계;
    상기 지정영역 설정 명령과 수동 주행 명령에 따라 청소영역을 주행하는 단계;
    상기 수동 주행 경로를 근거로 상기 청소영역 내에 지정영역을 설정하는 단계; 및
    청소 명령에 따라 상기 지정영역에 대한 청소를 수행하는 단계;를 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.
  14. 제13 항에 있어서,
    외부 장치로부터 원격 제어 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 원격 제어 신호로부터 상기 지정영역 설정 명령 및 청소 명령을 포함하는 제어 명령을 추출하는 단계;를 더 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    주변을 촬영하여 영상 정보를 검출하는 단계;
    상기 청소영역의 장애물에 대한 장애물 정보를 검출하는 단계;
    상기 영상 정보 또는 상기 장애물 정보, 또는 상기 영상 정보 및 장애물 정보를 이용하여 위치를 인식하는 단계; 및
    상기 영상 정보 또는 상기 장애물 정보, 또는 상기 영상 정보 및 장애물 정보를 이용하고 인식된 위치를 근거로 상기 청소영역에 대한 지도를 생성하는 단계;를 더 포함하는 로봇 청소기의 제어 방법.
  16. 삭제
  17. 제13 항에 있어서,
    상기 지정영역을 설정하는 단계는,
    상기 주행 경로의 세로 방향 및 가로 방향으로의 최대값과 최소값을 이용하여 직사각형 형태의 상기 지정영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법.
  18. 제13 항에 있어서,
    상기 지정영역을 설정하는 단계는,
    상기 지정영역 설정 명령 시의 시작 위치와 종료 위치를 서로 연결하여 상기 지정영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어방법.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 지정영역을 설정하는 단계는,
    상기 주행 경로를 근사화하여 상기 지정영역을 설정하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법.
  20. 제13 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 청소 명령은, 청소 방식, 청소 회수, 반복 청소 여부, 및 청소 시작 시각 중 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 청소기의 제어 방법.
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